接地的简单知识

小电流接地选线原理知识

目前，电力系统依据中性点接地方式不同可分为小电流接地系统（不直接接地）和大电流接地系统（直接接地）。我国的现状是当配电网在110kV以上时，因考虑绝缘问题，故广泛使用大电流接地系统。66kV 及以下配电网为了保证给用户持续供电而大多使用小电流接地系统。小电流接地系统又分为三类，分别为中性点不接地系统、中性点经电阻接地系统、中性点经消弧线圈接地系统。

中性点不接地系统：中性点对地是绝缘的，这种接地方式节约成本且结构简单，在一些电容电流较小的系统中应用广泛。该系统在正常运行时三相平衡，中性点对地电压为零，各相电压滞后电流 90°，线路中没有零序电压。

中性点经电阻接地系统：经电阻接地就是在中性点与大地间接入一个合适的电阻，可理解为该电阻和线路中电容形成并联关系。由于接地电阻的阻尼作用可以较好地抑制弧光过电压，并且不需要像经消弧线圈接地系统严格匹配电容电流。故障后接地电流更大，有利于故障选线，但对设备绝缘要求更高。

中性点经消弧线圈接地系统：随着配电网规模变化，不接地系统出现故障电流变大且存在电弧很难自熄的问题，由此出现了经消弧线圈系统（也叫谐振接地系统），即在中性点处连接一个电感线圈，利用电感线圈产生的电流来补偿线路过大的电容电流，接地电流变小，电弧更好熄灭。 主要讨论的是中性点经消弧线圈接地系统。

经消弧线圈接地系统故障分析

●稳态特征分析 ●

中性点不直接接地系统发生接地故障时，全系统伴随零序电压的产生会有零序电流产生，所有非故障线路上元件的对地电容电流之和在数值上等于故障线路的零序电流，故障相电流方向从线路流向母线，与非故障线路相反。

由于消弧线圈的补偿作用，使得故障电流方向变为与非故障线路相同（过补偿时），因此，基于稳态量选线原理的选线方法难以奏效。

● 暂态特征分析 ● 当发生故障后半个周期到一个周期内被认为是暂态时期，一般暂态期零序电流幅值比较大，是稳态期几倍到几十倍，且有高频分量

地和接地的概念

1．地

（1）电气地 大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体，拥有吸收无限电荷的能力，而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变，因此适合作为电气系统中的参考电位体。这种“地”是“电气地”，并不等干“地理地”，但却包含在“地理地”之中。“电气地”的范围随着大地结构的组成和大地与带电体接触的情况而定。

（2）地电位 与大地紧密接触并形成电气接触的一个或一组导电体称为接地极，通常采用圆钢或角钢，也可采用铜棒或铜板。图 1示出圆钢接地极。当流入地中的电流I通过接地极向大地作半球形散开时，由于这半球形的球面，在距接地极越近的地方越小，越远的地方越大，所以在距接地极越近的地方电阻越大，而在距接地极越远的地方电阻越小。试验证明：在距单根接地极或碰地处 20m 以外的地方，呈半球形的球面已经很大，实际已没有什么电阻存在，不再有什么电压降。换句话说，该处的电位已近于零。这电位等于零的“电气地”称为”地电位”。若接地极不是单根而为多根组成时，屏蔽系数增大，上述 20m 的距离可能会增大。图 1中的流散区是指电流通过接地极向大地流散时产生明显电位梯度的土壤范围。地电位是指流散区以外的土壤区域。在接地极分布很密的地方，很难存在电位等于零的电气地。

（3）逻辑地 电子设备中各级电路电流的传输、信息转换要求有一个参考的电位，这个电位还可防止外界电磁场信号的侵入，常称这个电位为“逻辑地”。这个“地”不一定是“地理地”，可能是电子设备的金属机壳、底座、印刷电路板上的地线或建筑物内的总接地端子、接地干线等；逻辑地可与大地接触，也可不接触，而“电气地”必须与大地接触。

2．接地

将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。“电气装置”是一定空间中若干相互连接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任何设备，例如电机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点一般是中性点，也可能是相线上某一点。电气装置的接地部分则为外露导电部分。“外露导电部分”为电气装置中能被触及的导电部分，它在正常时不带电，但在故障情况下可能带电，一般指金属外壳。有时为了安全保护的需要，将装置外导电部分与接地线相连进行接地。“装置外导电部分”也可称为外部导电部分，不属于电气装置，一般是水、暖、煤气、空调的金属管道以及建筑物的金属结构。外部导电部分可能引入电位，一般是地电位。接地线是连接到接地极的导线。接地装置是接地极与接地线的总称。

仪表及控制系统接地知识科普

仪表及控制系统接地不是一个新的论题，很多问题早有结论，也有正确的设计方法。但在部分工程技术人员中，仍存在一些模糊概念和疑虑。接地的作用、接地的分类很多文献都讨论过，由不同的方法可以有不同的分类，都有道理，本文不再讨论。本文主要讨论接地设计怎么做，为什么。

仪表及控制系统接地的目的主要有两个：一是为人身安全和电气设备的运行，包括保护接地、本安接地、防静电接地和防雷接地等；二是为信号传输和抗干扰的工作接地。但二者又是相关的，不能截然分开。

关于仪表系统接地，我国目前还没有制定相应的国家标准。但电气专业关于保护接地、防雷接地的国家标准中的有关规定，是可以参照执行的。

IEC和ISA等国际组织的有关标准提供了很好的参考，特别是信息技术装置功能接地和保护接地通过等电位连接以及合用接地的规定，为设计人员提供了权威的、明确的工程设计依据。

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保护接地

保护接地是为人身安全和电气设备安全而设置的接地(也称为安全接地)，仪表专业的保护接地与电气专业的保护接地一样，属于低压配电系统接地，因此，应按电气专业的有关标准、规范和方法进行。例如：GBJ65-83《工业与民用电力装置的接地设计规范》等。

对于低压配电系统接地，电气专业有一系列比较完善的设计、计算、试验、施工及验收的标准规范，对接地系统的各个环节都有较完整的理论、实验和方法，绝不是某个接地电阻值就可以概括的。

仪表专业用电一般来自不间断电源UPS或电气专业的建筑物配电，大体可分为控制室用电和现场仪表用电。控制室用电一般采用TN-S系统(整个系统中的保护线和中线是分开的)［1］。现场仪表用电一般采用TT系统(分散接地)。

根据等电位连接原则，仪表用电的保护接地应当是电气接地系统。不但建筑物内实施等电位连接，石油化工装置一般还采用全装置等电位连接。

接地工程应当按电气专业的标准规范和方法来设计。有的设计将UPS供电的仪表系统的保护接地分离出来单独设置接地系统，这是不适宜的。多数UPS的两路供电中的一路是不经过变压器隔离而直接切换输出的，这就不可能具备单独设置接地系统的条件。另外，建筑物内的其他配电系统(如照明配电、维修配电等)是电气专业的低压配电系统，并不是UPS出来的仪表电源。这样，在同一建筑物内有两个接地系统，而且不能避免发生被同时接触的事件，这就违反了电气专业规范中“能同时触及的外露导电部分应接至同一接地系统”的配电系统接地规定。既无法实现两个接地系统的完全隔离，同时也无法实现建筑物内的等电位连接，形成不安全因素。

关于避雷接地的⼩知识及定额套⽤问题

关于避雷接地的⼩知识及定额套⽤问题1、接地极

1.1接地极制作安装：定额套⽤2-688~2-695，可分为钢管接地极、⾓钢接地极、圆钢接地极和接地极板（块）。

1.2说明：接地极即接地体，是埋在于地中并直接与⼤地接触做散流⽤的⾦属导体。接地极的长度按设计长度计算，设计⽆规定时，每根长度按2.5⽶计算，若设计有管帽时，管帽另按加⼯件计算。接地极⼀般使⽤在⼩型建筑，⽽且⽆桩基的⼯程。

2、接地母线

2.1接地母线敷设：定额套⽤2-696~2-700，可分为户内接地母线敷设、户外接地母线敷设、铜接地绞线敷设。

2.2说明：接地母线是指将所有接地线汇在⼀起后的接地线，⼀般采⽤扁铁或圆钢，户外接地母线⼀般敷设在沟内，敷设前按设计要求挖沟，沟深不得⼩于0.5⽶，然后埋⼊扁铁。接地母线不做散流作⽤，接地母线和接地体及接地⽀线⼀般采⽤焊接连接。户外接地母线挖沟的沟底宽度按0.4⽶，上宽为0.5⽶，沟深为0.75⽶，每⽶沟长的⼟⽅量为0.34⽴⽅，如设计要求埋深不同时，可按设计⽅量调整。2.3接地母线计算⼯程量时应按图纸设计的⽔平长度和垂直长度之和*1.039，计算主材费时应按市场价格*相应损耗率。

3、接地跨接

3.1接地线跨接线安装：定额套⽤2-701~2-703，可分为接地跨接线、构架接地和钢铝窗接地。

3.2说明：接地跨接线：防雷接地应该形成⼀个闭合回路后接地，在断线处应采⽤接地跨接线，凡⽤螺栓或铆钉连接的接地⽹中的地⽅，都应焊接接地跨接线，跨接线⼀般采⽤扁钢和圆钢。3.3接地跨接按40*4扁钢考虑，采⽤开孔连接，管件跨接利⽤法兰盘连接螺栓，钢轨利⽤鱼尾板固定螺栓，平⾏管道采⽤焊接进⾏综合考虑。3.4构架接地是按户外钢结构或砼结构接地来考虑的，每处接地跨接包括了4⽶以内的⽔平接地。

3.5钢铝窗接地采⽤8号圆钢⼀端和窗连接，⼀端和圈梁主筋连接。

3.6利⽤基础钢筋做接地，套⽤2-751均压环敷设⼦⽬（但均压环敷设⼦⽬内并没有圆钢等主材，只考虑了钢筋与钢筋之间的搭接焊，所以个⼈认为利⽤基础钢筋做接地⽹除了按均压环算，还应该计算基础钢筋的跨接数量）3.7等电位箱和局部等电位箱的箱内连接套接地跨接*0.5系数，箱体再单独套定额，局部等电位箱应套接线盒安装⼦⽬，总等电位箱套接线箱安装⼦⽬。4、避雷针